美國 미네소타對, 朴城炫 한국생산기술연구원 先任硏究員, 안송이 釜山大 機械工學部 敎授 等 共同硏究팀이 3D 프린터만으로 OLED 디스플레이를 製造하는 技術을 世界 最初로 開發했다. 미네소타대 提供
3次元(3D) 프린터 하나로 有機發光다이오드(OLED) 디스플레이를 製造하는 技術이 世界 最初로 開發됐다. 韓國人 硏究院의 아이디어로 始作된 이 技術을 통해 未來에는 누구나 집에서 低費用으로 OLED 디스플레이를 만들 수 있을 것으로 期待된다.
美國 미네소타對와 朴城炫 한국생산기술연구원 淸淨웰빙硏究그룹 先任硏究員, 안송이 釜山大 機械工學部 敎授 等 共同硏究팀은 3D 프린터로 OLED 디스플레이를 出力해 國際學術誌 ‘사이언스 어드밴시스’ 7日子에 發表했다.
OLED 디스플레이는 가볍고, 柔軟하며, 效率的인 電力 使用으로 TV나 컴퓨터 모니터 等에 널리 使用되고 있다. 但 이를 만들기 爲해서는 淸淨室을 갖춘 大規模 製造施設이 必要하다.
朴 先任硏究員은 2015~2019年 美國 미네소타對에서 博士後 硏究員을 지내며 작은 空間에서도 3D 프린터로 OLED를 印刷하는 技術을 考案했다. 朴 先任硏究員은 “普通 3D 프린터는 플라스틱이나 金屬 材料를 利用해 어떤 形態를 만들어내는 데 많이 利用되고 있다”며 “3D 프린터 素材의 幅을 넓히고자 전도성, 非전도성, 半導體 素子 等 機能性 素材를 使用해 OLED 디스플레이를 印刷하는 方法을 떠올렸다”고 말했다.
硏究팀은 3D 프린터로 電極, 絶緣體 等의 素材를 層層이 쌓아 올려 OLED를 製作했다. 얇은 層으로 쌓아 올릴 때 素材를 溶媒에 녹여 噴射하는 印刷 方式이 적합하지만, 分社 뒤 溶媒가 蒸發할 때 素材가 고르게 남아있지 않는 問題가 있었다.
朴 先任硏究員은 “各 層의 두께가 均一하지 않으면 얇은 쪽으로 電流가 더 많이 흐르거나 OLED의 밝기가 다르게 보이는 問題가 생긴다”고 말했다.
이에 硏究팀은 6個 層을 만드는 데 噴射印刷 方式과 더불어 素材를 녹여 直接 出力하는 壓出印刷 方式을 竝行했다. 電極, 絶緣體와 이를 保護하는 필름 等은 壓出印刷 方式으로 進行하고, 電流가 흐르는 活性層은 噴射印刷 方式으로 만들었다.
이를 通해 朱黃色의 빛을 내는 藥 1.5인치, 64픽셀의 OLED 디스플레이가 完成됐다. 2000番을 굽혀도 安定的으로 作動했다.
朴 先任硏究員은 "基板부터 始作해 OLED의 모든 層을 3D 프린터로만 만든 첫 番째 成果"라며 “以後 硏究를 통해 모든 色相을 내면서 더 높은 電力效率과 解像度를 갖는 OLED 디스플레이를 만들어 낼 것”이라고 밝혔다.
製造過程 映像보기: https://youtu.be/k7KV_lOIp8o
